化学-第三章第二节-几种重要的金属化合物.ppt

第二节几种重要的金属化合物,一、钠的重要化合物二、铝的重要化合物三、铁的重要化合物,请写出下列反应的化学方程式,1.4Na+O2=2Na2O,2.2Na+O2 Na2O2,3.2Na+Cl2 2NaCl,4.2Na+2H2O=2NaOH+H2,复习回忆,1、氧化钠和过氧化钠,一、钠的重要化合物,第1课时,1、氧化钠和过氧化钠,白色固体 淡黄色固体,-2价(阴离子是O2-)-1价(阴离子是O22-),常温 点燃,Na2O+H2O=2NaOH,Na2O+CO2=Na2CO3,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2,供氧剂、漂白剂,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O+2HCl=2NaCl+H2O,碱性氧化物,不是碱性氧化物,演示 Na2O2与H2O反应实验（课本P55页）,现象 产生大量气泡，带火星的木条复燃，试管发热，溶液颜色变红，振荡后褪色。,Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,-1,-1,-2,-2,-1,-2,0,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,2H2O2=2H2O+O2,-1-2-2 0,失2e-,得2e-,Na2O2既是氧化剂，又是还原剂,拓展Na2O2与H2O反应分两步进行：,化学魔术水点燃棉花,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,练习：写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式,2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2,Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2,2H2O2=2H2O+O2,Na2O2不是碱性氧化物,演示Na2O2与CO2反应实验,-1-2-2 0,得2e-,失2e-,Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。,2+：,Na2O2的用途：,在呼吸面具、潜艇紧急情况时作供氧剂，作秸杆、织物的漂白剂。,思考题(1)请结合Na2O2的性质思考：实验室应该如何保存Na2O2?提示Na2O2能够与空气中的CO2和H2O反应，应该密封保存。(2)现有两包淡黄色粉末，分别是硫粉和过氧化钠，请思考用怎样的方法可以将二者鉴别开来？提示可利用过氧化钠易与水反应生成氧气，而硫粉与水不容易发生反应的性质。分别取少量粉末，滴加少量蒸馏水，观察，有气体产生的是过氧化钠。,2、碳酸钠和碳酸氢钠,（1）物理性质比较,白色粉末,细小白色晶体,纯碱、苏打,小苏打,易溶（21.5g/100g）,可溶（9.6g/100g）,碱性(较强),碱性(较弱),科学探究碳酸钠和碳酸氢钠的水溶性实验,白色粉末，加水结块变成晶体；放热,细小白色粉末，加水部分溶解；感受不到热量变化,溶解,部分溶解,溶液变红（较深）,溶液变微红色,加水先变成含结晶水的晶体，溶液碱性比NaHCO3的强,加水部分溶解，溶液碱性比Na2CO3的弱,化学性质比较,受热不易分解,2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2,Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O 反应慢,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O反应快,与NaOH不反应,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+H2O,Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl,与CaCl2不反应,练习资料本节第2课时示例2,科学探究Na2CO3和NaHCO3的热稳定性实验（视频）,澄清的石灰水不变浑浊,澄清的石灰水变浑浊,受热不分解,受热易分解,Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂与转化鉴别,利用热稳定性鉴别,利用与CaCl2沉淀反应鉴别,有沉淀生成的是Na2CO3,利用与HCl反应剧烈程度鉴别,加热分解有气体产生是NaHCO3,反应剧烈的是NaHCO3,利用与逐滴HCl反应产生气体的先后鉴别,逐滴加入HCl立即产生气体是NaHCO3,除杂,加热,通入足量CO2气体,加入适量的NaOH溶液,我们在观察钠燃烧时，发现火焰呈黄色。当我们灼烧钠的化合物时，火焰也呈黄色，所以，通过观察灼烧时火焰的颜色，可以检验金属或金属离子的存在。3、焰色反应焰色反应：很多在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。演示实验注意这是金属元素的性质；这是物理变化焰色反应操作步骤：,金属或它们的化合物,用盐酸洗铂丝,铂丝灼烧无色,铂丝蘸取试样,灼烧观察颜色,用盐酸洗铂丝,注意只掌握钠钾焰色，观察钾颜色要透过蓝色钴玻璃,二、铝的重要化合物1、氧化铝课本P58页物理性质：难溶，难熔(熔点2050)，很硬。化学性质与酸反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O与强碱反应：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3 是两性氧化物（既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物）用途：是冶炼铝的原料：2Al2O3=4Al+3O2用来制耐火坩锅、耐火管和耐高温实验仪器。,电解,2、氢氧化铝演示课本p58页实验3-7制备：实验室常用铝盐和氨水反应制取Al(OH)3 AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl 物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，它几乎不溶于水，但能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。化学性质与酸反应：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O与强碱反应：Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2OAl(OH)3是两性氢氧化物（既能和酸又能和碱反应形成盐和水的氢氧化物叫做两性氢氧化物）。热分解反应：2Al(OH)3Al2O3+3H2O,加热,答：因为氢氧化铝不溶于过量的氨水。而能溶于过量的氢氧化钠溶液中。Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+,为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝，而不用氢氧化钠溶液呢?,怎样以NaAlO2溶液为原料制取Al(OH)3？,答：向NaAlO2溶液通入过量的二氧化碳即可 NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3,为什么氢氧化铝具有两性（酸性和碱性）？答：因为溶于水的氢氧化铝一部分发生碱式电离，一部分发生酸式电离，其电离方程式为：Al3+3OH-Al(OH)3H+AlO2-+H2O,拓展有关氢氧化铝沉淀的图像分析,反应：Al3+3OH-=Al(OH)3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,现象：立即有白色沉淀产生沉淀增多沉淀减少沉淀消失,得澄清偏铝酸盐溶液。,反应：AlO2-+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,现象：立即有白色沉淀产生沉淀增多沉淀减少沉淀消失，得澄清铝盐溶液。,拓展铝盐与碱反应生成Al(OH)3沉淀的计算分析：向含1molAlCl3的溶液中滴加NaOH溶液反应,Al3+0,1,2,Al(OH)33,AlO2-4,5,n(OH-)=03mol的反应：Al3+3OH-=Al(OH)3n(OH-)=34mol的反应：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,计算：铝盐与碱反应生成Al(OH)3沉淀的计算当n(OH-)/n(Al3+)3时，nAl(OH)3=n(OH-)/3当n(OH-)/n(Al3+)4时，nAl(OH)3=0当3n(OH-)/n(Al3+)4时，nAl(OH)3=4n(Al3+)-n(OH-),阅读：资料卡片硫酸铝钾课本P59页,1、硫酸铝钾电离方程式：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-2、明矾晶体 化学式：KAl(SO4)212H2O净水剂：原因是其在水中生成 可以和悬浮水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来。与少量Ba(OH)2反应2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3+3BaSO4+K2SO4与足量Ba(OH)2反应KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=KAlO2+2BaSO4+2H2O,氢氧化铝胶体,1、不能用NaOH溶液除去括号中杂质的是（）Mg（Al2O3）BMgCl2（AlCl3）CFe（Al）DFe2O3（Al2O3）2、实验室制备Al(OH)3最好用（）AAl2O3和稀盐酸 BAl2O3和水 CAl2(SO4)3和KOH DAlCl3和氨水,B,D,3Al2O3常用于制造耐火坩埚，但氧化铝坩埚不可以用于熔融下列化合物中的()ANaCl BNaNO3CNaOH DMgCl2,4下列关于氢氧化铝性质的叙述错误的是（）AAl(OH)3是两性氢氧化物 BAl(OH)3是难溶于水的白色胶状物质 CAl(OH)3 能凝聚水中悬浮物，也能吸附色素 DAl(OH)3既能溶于NaOH 溶液、氨水，又能溶于盐酸,C,D,四氧化三铁,氧化亚铁,氧化铁,一、铁的重要化合物1、铁的氧化物阅读课本P59页铁的氧化物,填充资料P40页铁的氧化物表,1、铁的氧化物,铁红,磁性氧化铁,黑,红棕,黑,2,3,不溶,不溶,不溶,2Fe33H2O,Fe3O48H=,Fe22Fe3,4H2O,演示实验3-9：在FeCl3、FeSO4分别加入NaOH溶液,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe2+2OH-=Fe(OH)2,先有白色的沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。,产生红褐色的沉淀,Fe3+3OH-=Fe(OH)3,2、铁的氢氧化物铁的两种氢氧化物的制备,铁的两种氢氧化物比较,白色固体，不溶于水,红褐色固体，不溶于水,Fe(OH)3,Fe2O33H2O,Fe22H2O,Fe33H2O,灰绿,红褐,练习资料P40页体验1和体验2,例题、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液这样操作的理由是。,稀H2SO4和铁屑,加热煮沸,为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化。,注意实验关键是隔绝空气，具体 加热氢氧化钠溶液赶尽空气；采用新制的硫酸亚铁溶液；将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管插到液面下挤出氢氧化钠溶液。,方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备,（1）在试管里加入的试剂是;（2）在试管里加入的试剂是;（3）为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是,;（4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是,.,稀H2SO4、铁屑,NaOH溶液,检验试管出口处排出的氢气的纯度当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹,试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入,思考题制Fe(OH)2除以上复分解法，是否还有另方法?置换反应法（装置略）反应：2Na+FeSO4+2H2O=Fe(OH)2+Na2SO4+H2,3、亚铁盐和铁盐,（1）Fe2+、Fe3+离子的检验,演示实验 3-10（课本P61页）,溶液呈血红色,溶液颜色无变化,交流和讨论:还有哪些方法可以鉴别FeCl3溶液和FeCl2溶液?,FeCl2 FeCl3,Fe3+3SCN=Fe(SCN)3,直接观色,加KSCN溶液,加NaOH溶液,浅绿色,棕黄色,白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色,立即产生红褐色沉淀,无现象,血红色,3、亚铁盐和铁盐,（1）Fe2+、Fe3+离子的检验,3、亚铁盐和铁盐(2)Fe2+盐和Fe3+盐,演示课本P61页科学探究：在FeCl3溶液中加入足量Fe粉，振荡。再滴入几滴KSCN溶液，观察现象；在以上所得到的FeCl2和KSCN的混合溶液中，滴加氯水(Cl2)，再观察现象。,2Fe3+Fe=3Fe2+还原剂,溶液不显血红色,溶液变成血红色,2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl氧化剂,3、铁盐和亚铁盐()Fe2+盐和Fe3+盐,浅绿色 棕黄色,Fe2+2OH-=Fe(OH)2 Fe3+3OH-=Fe(OH)3,具有弱氧化性(与镁铝锌)Fe2+Zn=Fe+Zn2+,具有较强还原性(与Cl2Br2)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-,具有较强氧化性(与CuFe)2Fe3+Fe=3Fe2+2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,无,Fe2+Fe3+,拓展Fe2+、Fe3+、Fe的相互转变“铁三角”,Fe,Fe2+,Fe3+,Cl2 Br2 HNO3等强氧化剂,SI2H+Cu2+Fe3+等弱氧化剂,Cl2 Br2 HNO3等强氧化剂,Fe Cu H2S KI 等弱还原剂,Zn CO H2 Al等强还原剂,Zn CO H2 Al等强还原剂,阅读：资料卡片铜盐,出土的古代铜制品上往往覆盖着一层铜绿（主要成分是Cu2(OH)2CO3）,误食重金属盐中毒的原因：重金属离子使蛋白质变性，从而使蛋白质失去了生理活性。,实践活动：铝盐和铁盐的净水作用,不加试剂,加入明矾,加入硫酸铁溶液,2 min,5 min,无明显变化,有明显沉降，溶液半透明,有明显沉降溶液半透明,沉淀沉在底部 溶液接近透明,沉淀沉在底部 溶液接近透明,浑浊，略有沉降,明矾和硫酸铁溶液可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清，可用做净水剂。,结 论,练习,运用铁及其化合物的知识，完成下列各题。1、下列物质跟铁反应后的生成物，能跟KSCN溶液作用生成红色溶液的是（）A.盐酸 B.氯气 C.CuSO4溶液 D.稀硫酸,B,2、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是（）A.滴入KSCN溶液 B.通入氯气 C.加入铜粉 D.加入铁粉,D,3、下列4种铁的化合物溶于稀盐酸后，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加氯水呈红色的是（）A.FeO B.Fe2O3 C.FeCl3 D.FeSO4,A、D,4、为了防止试剂变质，配制FeSO4的溶液在试剂瓶中除加入少量H2SO4外，还要加入（）A.加入Cu B.通入Cl2 C.加入Fe D.加入KSCN,C,本章小结,第三章金属及其化合物,第一节金属的化学性质,金属Na、Al、Fe。,第二节几种重要的金属化合物,化合物NaAl Fe。,第三节用途广泛的金属材料,合金Cu合金 Fe合金,金属单质,金属氧化物,金属氢氧化物,重要的盐,Na2O Na2CO3 Na NaOH Na2O2 NaHCO3,AlCl3或明矾Al Al2O3 Al(OH)3 NaAlO2,FeO Fe(OH)2 FeCl2Fe Fe3O4 Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3,Cu CuO Cu(OH)2 CuSO4,拓展一Na2O2与CO2、H2O反应的几个关系电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，Na2O2和转移的电子的物质的量关系为。Na2O2其它反应不一定。固体间的质量关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”；所以，CO2、H2O 与足量Na2O2反应，固体质量增加等于 Wg分子式符合通式（CO）m（H2）n的物质在O2中完全燃烧后，将其产物通过足量Na2O2固体，充分反应后固体质量增加。先后顺序关系 少量的Na2O2与一定量的CO2和H2O的混合物的反应，可看作Na2O2先与，。,Na2O2e,等物质的量CO、H2的质量。,Wg,CO2反应,再与H2O反应,拓展二向NaOH溶液逐渐通入一定量CO2的反应 分析：向含2molNaOH的溶液逐渐通入一定量CO2反应,0,NaOH,1,Na2CO3,2,NaHCO3,1、向NaOH溶液逐渐通入一定量CO2的反应n(CO2)=01mol时：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O n(CO2)=12mol时：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 2、NaOH溶液与少量、过量CO2的反应与少量CO2:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 与过量CO2:NaOH+CO2=NaHCO33、向NaOH溶液逐渐通入一定量CO2，所得溶液溶质可能为：NaOH和Na2CO3；Na2CO3；Na2CO3和NaHCO3；NaHCO3,拓展三向Na2CO3溶液滴加HCl溶液的反应分析：向含1molNa2CO3的溶液滴加HCl溶液的反应,0,Na2CO3,1,NaHCO3,2,NaCl,1、向Na2CO3溶液滴加HCl的反应n(HCl)=01mol时：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl n(HCl)=12mol时：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O 2、Na2CO3溶液与少量、过量HCl的反应与少量HCl:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 与过量HCl:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O3、向以下溶液滴加HCl产生CO2的图像：Na2CO3溶液；等物质的量的Na2CO3和NaHCO3溶液；等物质的量的Na2CO3和NaOH溶液；,练习书写下列转化化学方程式和离子方程式 Na2CO3 NaHCO3 Al3+Fe Al(OH)3 AlO2-Fe2+Fe3+,氨水NaOH,HCl,NaOHCO2+H2OHCl,NaOHHCl,HClCuCl2FeCl3,Cl2,Cl2FeCu,练习1、Na2CO3、NaHCO3的混合物90.6 g与1 L 1.3 molL1的盐酸恰好完全反应，产生的气体通入到足量的澄清石灰水中，得到沉淀的质量为100 g。试计算：混合物中Na2CO3的物质的量是_；NaHCO3的物质的量是_。（活页规范训练钠的重要化合物B-7）2、下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()。A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼热，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体创新设计钠的重要化合物应用2,3、将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是()。A13 B23 C14 D72活页规范训练铝的重要化合物B-34、现有200 mL MgCl2 和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2+)=0.2mol/L，c(Cl-)=1.3mol/L，要使Mg2+转化为Mg(OH)2，并使Mg2+与Al3+分离开，至少需要4 mol/L的溶液的体积为（）140mLB.120mLC.100mLD.80mL周末练习题铝铁重要化合物,5、将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答：,若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1160mL时，,则金属粉末中n(Mg)mol，V2ml,若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2、Al3刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)mL。,若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是。周末练习题铝铁重要化合物二、,